【正文】 值和實(shí)際溫度值的差值來計(jì)算出 PWM 波的脈沖寬度，并輸出 PWM 波；定時(shí)結(jié)束則關(guān)閉 PWM 波輸出并有定時(shí)結(jié)束提示音，提示時(shí)間一分鐘；同時(shí)更具外部光線強(qiáng)度智能開啟和關(guān)閉LED 照明的繼電器開關(guān)。對照電路圖，按一定的順序逐級對應(yīng)檢查。 (4) 指標(biāo)測試 在電路調(diào)試正常之后，開始根據(jù)設(shè)計(jì)要求電路的進(jìn)行測試。 (2)切斷干擾傳播路徑：按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。 大功率器件盡可能放在電路板邊緣 。連續(xù)執(zhí)行時(shí)，程序執(zhí)行速度很快，可以看到程序執(zhí)行的總體效果，但如果程序出錯，就難以確認(rèn)出錯的具體地方。 程序下載 步驟 程序燒錄之前必須要進(jìn) 行如下配置，下載界面如圖 所示。 通過這次設(shè)計(jì)， 自己的動力能力和實(shí)踐能力得到了 很大 的提高。圖 以曲線模擬溫度變化，相應(yīng) PWM 脈寬變化，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等級變化。 軟件仿真如圖 52 所示。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 27 圖 51 程序編譯 界面 程序調(diào)試 源程序編譯通過，只表明了程序的語法正確，并不能保證程序能正常運(yùn)行，還需要該改程序的邏輯功能進(jìn)行調(diào)試。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩 。 硬件電路中常用的抗干擾設(shè)計(jì)方法 (1)抑制干擾源 :抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的 du/dt， di/dt。 (3)通電觀察 一定要確定電路板電源端無短路現(xiàn)象后，才能給電路接通電源。 C51 編譯器功能不斷增強(qiáng)，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。 圖 41 系統(tǒng)主流程 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 23 紅外解碼子流程 紅外解碼子程序，是程序通過定時(shí)器外部中斷的方式解碼出碼值數(shù)據(jù)，在以條件判斷的形式結(jié)合外部環(huán)境條件，計(jì)算出執(zhí)行功能數(shù)據(jù)、定時(shí)數(shù)據(jù)、溫度閾值數(shù)據(jù)。內(nèi)部電路如圖 318 所示。主要用于振蕩、調(diào)制、解調(diào)、和遙控編、 譯碼 電路。在接收器的前面，裝有光學(xué)元 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 20 件如透鏡和 光圈等。其中 D2 為電源指示， D1 為輸出信號指示， C1 為電源濾波電容，C2 為光敏電阻濾波電容。通過調(diào)節(jié)電位器，就可以調(diào)節(jié)光強(qiáng)度的閾值，當(dāng)光的強(qiáng)度是否閾值，傳感器感知輸出。 （ 1）組成 光敏 電阻 器是利用 半導(dǎo)體 的 光電導(dǎo)效應(yīng) 制成的一種電 阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的 電阻器 ，又稱為 光電導(dǎo)探測器 ；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器以外的寄存器。 DS1302 的外部引腳功能說明如圖 312所示。三只引腳分別是 3 腳： 電源正（ VDD）， 2腳： 電源負(fù)（ GND）和 1 腳： 數(shù)據(jù)輸出（ VOUT）。按鍵指令碼對應(yīng)表如附錄 1所示。 紅外發(fā)射端 發(fā)射 端 一般由指令鍵 (或操作桿 )、指令編碼系統(tǒng)、調(diào)制電路、驅(qū)動電路、發(fā)射電路等幾部分組成。 紅外遙控 模塊的設(shè)計(jì) 紅外遙控原理 眾所周知，人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。電路主要由輸入 (控制 )電路，驅(qū)動電路和輸出 (負(fù)載 )電路三部分組成，其中驅(qū)動電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。 繼電器電路的設(shè)計(jì) 輸入端信號先由 PNP 型三極管放大，經(jīng)放大后的電壓由穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后的電壓足夠驅(qū)動繼電器線圈，同時(shí)信號輸入時(shí)伴有 LED 指示，繼電器線圈有電壓后， 產(chǎn)生磁場并吸合開關(guān) K1，控制電路導(dǎo)通；當(dāng)沒有輸入信號時(shí)，三級管沒有輸出信號，繼電器線圈不能夠驅(qū)動，不能產(chǎn)生磁場，從而不能吸合開關(guān) K1，控制電路斷開。 圖 36溫度采集電路 繼電器 模塊的設(shè)計(jì) 繼電器簡介 繼電器（ relay）是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又 稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃ 所對應(yīng)的一個基數(shù)值。第 5 腳 R/W為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操 作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。每位之間有一個點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒茱@示圖形。時(shí)鐘電路 如圖 32 所 示。 （ 2） STC89C52 的芯片 采用 PID 封裝，一共 40 個引腳，與外圍電路組成單片機(jī)最小系統(tǒng)。 圖 21 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框 架 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 5 單片機(jī)系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī)的 簡介 STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。本文針對電風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速要求 , 提出了采用直 接 PWM (DPWM )軟件計(jì)算的方法 , 并在 51 系列單片機(jī) STC89C52 上實(shí)現(xiàn) , 該方法可以很容易地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速 , 其 PWM 算法簡單 , 易于實(shí)現(xiàn) , 是一種較為實(shí)用的方法。本系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)比較簡單，主要是充分利用了 STC89C52 單片機(jī)的資源，軟件編程實(shí)現(xiàn)各功能，成本較低，實(shí)用性較強(qiáng)。它可以檢測室內(nèi)溫 度，并根據(jù)溫度自動改變電風(fēng)扇的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)速的自動轉(zhuǎn)換，按預(yù)設(shè)溫度自啟動，低溫停止的功能。而 智能溫感 遙控電風(fēng)扇也必將作為消費(fèi)市場的新寵兒，為電風(fēng)扇行業(yè)增加新的亮點(diǎn)。 本系統(tǒng)以 51 系列單片機(jī)為 控制 核心，由遙控 板、紅外 接收 頭、溫度傳感器（ DS18B20） 使系統(tǒng) 根據(jù)采集的環(huán)境溫度 以遙控方式對系統(tǒng)進(jìn)行 變檔調(diào)速等 控制。 主控 模塊 以 STC89C52 單片機(jī)核心， 輸入部分以紅外反射傳感器、光敏傳感器、溫度傳感器 組成 室內(nèi)環(huán)境傳感 ， 遙控板 鍵盤作入，單片機(jī)主要完成 紅外數(shù)據(jù)接收、溫度數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ DS1302）數(shù)據(jù) 的 采集、分析 及 處理形成輸出控制信號和數(shù)據(jù)；輸出 部分主要以 PWM 脈寬調(diào)制信號為 中心， 搭配普通繼電器繼電器 模塊 、固態(tài)繼電器模塊、液晶顯示模塊 、 USB 端口，大功率 LED 照明燈， 及相應(yīng)指示燈 ；輸入輸出模塊 同完成人機(jī)交互功能；單片機(jī)主控中心接收各種輸入 信號 ，驅(qū)動液晶 顯示 ， PWM 波 控制固態(tài)繼電器 模塊來調(diào)節(jié) 風(fēng)扇 無級轉(zhuǎn)速 ，普通繼電器模塊來控制 USB 端口、 LCD 電源，LED 照明燈和各類 指示燈。而將微控制器嵌入到工業(yè)控制中，將會成為一種不可阻擋的趨勢，微控制器強(qiáng)大的控制能力將會 使工業(yè)產(chǎn)品的功能和性能得到很大的提升。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了家電產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高了產(chǎn)品的附加值。 此外，在某些場合下，比如危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)，在人不適合作業(yè)的地方，比如有毒氣產(chǎn)生的區(qū)域，高溫或低溫的地方，爆破點(diǎn)等危險(xiǎn)場合，或者是家庭居室中控制，無線的應(yīng)用將會得到非常廣泛的應(yīng)用，可見紅外遙控 的研究也是很有實(shí)踐意義的。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 4 本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求 （ 1） 根據(jù)所確定的方案做出一個總的系統(tǒng)框圖（其中包含各個電路模塊）。 STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。 其中外圍電路包括晶振電路、復(fù)位電路、電源濾波電路。 圖 32 時(shí)鐘電路 單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵以重新啟動。 （ 1） LCD1602 的特性 ●+5V 電壓，對比度可調(diào)； ●內(nèi)含復(fù)位電路； ●提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能； ●有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM； ●內(nèi)建有 192 個 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM； ●8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM[4]。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號 進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “自動開關(guān) ”。繼電器電路圖如圖 37 所示。 MGR1 D4810 型固態(tài)繼電器特點(diǎn) 過零觸發(fā)型 AC—SSR 為四端器件，其內(nèi)部電路原理如圖 38所示。其中紅光的波長范圍為 ～ ，比紅光波長還長的光叫紅外線。當(dāng)按下指令鍵或推動操作桿時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號，指令編碼信號對載體進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定指令編碼信號。 MYS1838 紅外接收端 接收 端 一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電路 (機(jī)構(gòu) )等幾部分組成。封裝如圖 310 所示，電路如圖 311所示。 圖 312 DS1302封裝 DS1302 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 313 所示，主要組成部分為： 電源控制、 移位寄存器、控制邏輯、振蕩器 與分頻器 、實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及 RAM。日歷、時(shí)間寄存器及控制字如表 （ 1） 所示。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互纏繞蜂鳴器 。還 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 18 有另一種入射光弱，電阻減小，入射光強(qiáng)，電阻增大。 （ 2） LM393 使用特點(diǎn) LM393 是高增益 ,寬頻帶器件，像大多數(shù)比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生 耦合 ，則很容易產(chǎn)生 振蕩 。 電路如圖 317 所示。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。如 電力線載波通信 ，對講機(jī) 亞音頻 譯碼 ，遙控等。 圖 318 LM567 內(nèi)部電路 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 21 （ 3）紅外避障模塊 技術(shù)參數(shù) ●輸出電流 ： 100mA； ●供電 電壓： 5V； ●消耗電流 ： DC25mA； ●響應(yīng)時(shí)間 ： 2ms； ●指向角： ≤15176。再每次解碼后蜂鳴器都會發(fā)出 100ms 的提示音。 uVision4 IDE 可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。電源一經(jīng)接通，不要急于用儀器觀測波形和數(shù)據(jù)，而是要觀察是否有異?，F(xiàn)象，如冒煙、異常氣味、放電的聲光、元器件發(fā)燙等。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會起到事半功倍的效果。 切斷干擾傳播路徑的常用措施如下： ●注意晶振布線。使用 Keil 軟件對其調(diào)試。 圖 52 程序 軟件仿真 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 28 程序下載 程序下載 工具 下載是指把用戶的應(yīng)用程序經(jīng)過編譯后生產(chǎn)的 HEX 文件下載到單片機(jī)程序存儲器中的過程。當(dāng)溫度升高， PWM 占空比增大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等級越高；溫度變化越快， PWM 占空比變換也快，轉(zhuǎn)速等級變化也越快。 利用 STC89C52 單片機(jī)為主要的控制件，結(jié)合 PWM控制 固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn) 無級調(diào)速 和遙控發(fā)射接收 功能 ， 溫度、實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示的 友好的人機(jī)交互界面 ， 成功地控制了額定電壓為 220V、額定功率為 45W、風(fēng)扇的自動啟停及自動調(diào)速等 ； 特別在軟件設(shè)計(jì)中， 采用 C語言編程控制技術(shù)解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題 ，更加 方便了人們的生活。 STC89C52 支持在線 ISP 下載，通過 PC 機(jī)上的 ISP 程序下載軟件 （普中ISP） 將 HEX 文件經(jīng)下載電纜寫入單片機(jī)的程序存儲器中。程序調(diào)試時(shí)，可單步執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行。盡可能把干擾源（如電機(jī)、繼電器）與敏感元件（如單片機(jī)）遠(yuǎn)離 ； ●單片機(jī)和大功率器件的地線要單獨(dú)接地，以減小相互干擾。常見的抑制干擾源的方法主要有以下幾個方面： ●在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路 (一般是 RC 串聯(lián)電路，電阻一般選幾 K 到幾十 K，電容選 )，減小電火花影響 ； ●電路板上每個 IC 要并接一個 —— 高頻電容，以減小 IC 對電源的影響 。然后，再測量每個集成塊的電源引腳電壓是否正常，以確信集成電路是否已通電工作。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 25 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試方法 (1)檢查電路 焊接好電路后，必須先認(rèn)真檢查電路連線是否有錯誤。 圖 42 紅外解碼子流程 執(zhí)行機(jī)